(57)【要約】【課題】燃料フィルタに目詰まりが生じ、燃料圧力が高負圧となった場合にも、エンジンを動力源とする機械の作業性能をある程度確保できる技術を提供する。【解決手段】エンジン３と、燃料タンク１３から燃料を汲み上げる燃料フィードポンプ５と、燃料フィードポンプ５と燃料タンク１３との間に設けられる燃料フィルタ７と、エンジン回転数を制御する制御ユニット９と、を備えたエンジン制御装置１である。燃料フィルタ７の吐出側の燃料圧力を検出する圧力センサー１１と、圧力検出値が第１閾値よりも低いか否かを判定する、制御ユニット９内の第１圧力判定部と、をさらに備えている。制御ユニット９は、第１圧力判定部によって圧力検出値が第１閾値よりも低いと判定されたときは、エンジン回転数を、圧力検出値に応じた回転数まで下げるように構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、当該エンジンにより駆動されて燃料タンクから燃料を汲み上げる燃料フィードポンプと、当該燃料フィードポンプと上記燃料タンクとの間に設けられる燃料フィルタと、上記エンジンの回転数を制御するコントローラと、を備えたエンジン制御装置であって、
上記燃料フィルタの燃料フィードポンプ側の燃料圧力を検出する圧力検出手段と、
上記圧力検出手段によって検出された圧力検出値が第１閾値よりも低いか否かを判定する圧力判定手段と、をさらに備えており、
上記コントローラは、上記圧力判定手段によって圧力検出値が第１閾値よりも低いと判定されたときは、上記エンジンの回転数を、圧力検出値に応じた回転数まで下げるように構成されていることを特徴とするエンジン制御装置。
【請求項２】
請求項１記載のエンジン制御装置において、
上記圧力判定手段によって圧力検出値が第１閾値よりも低いと判定されたときは、当該圧力検出値と第１閾値との圧力差を検出する圧力差検出手段をさらに備えており、
上記コントローラは、上記エンジンの回転数を、圧力差の値に対応して予め設定された回転数まで下げるように構成されていることを特徴とするエンジン制御装置。
【請求項３】
請求項１記載のエンジン制御装置において、
上記コントローラは、上記圧力判定手段によって圧力検出値が第１閾値よりも低いと判定されたときは、圧力検出値が第１閾値に達するまで、上記エンジンの回転数を、所定の第１回転数ずつ下げるように構成されていることを特徴とするエンジン制御装置。
【請求項４】
請求項３記載のエンジン制御装置において、
上記圧力判定手段は、上記圧力検出手段によって検出された圧力検出値が、第１閾値よりも高い値に設定された第２閾値よりも高いか否かを判定するように構成されており、
上記コントローラは、上記圧力判定手段によって圧力検出値が第２閾値よりも高いと判定されたときは、圧力検出値が第２閾値に達するまで、上記エンジンの回転数を、所定の第２回転数ずつ上げるように構成されていることを特徴とするエンジン制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建設機械における動力源として用いられるエンジンの制御装置に関し、特に、エンジンの燃料供給システムに不具合が生じた場合に、エンジンの回転数を制御するエンジン制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
軽油等を燃料として作動するエンジンの燃料供給システムには、通常、燃料タンクと燃料フィードポンプとの間に、当該燃料タンク内の燃料に含まれる異物（ごみや埃等）を除去するための燃料フィルタが設けられている。
【０００３】
この種の燃料供給システムでは、燃料フィルタに目詰まりが生じた場合にも、燃料フィードポンプが要求される燃料流量を確保しようとするため、燃料負圧が高負圧となり、当該燃料フィードポンプに悪影響を与えるおそれがある。また、燃料負圧が高負圧状態でエンジンを運転し続けた場合には、当該燃料フィードポンプが損傷するおそれさえある。
【０００４】
このような燃料フィードポンプの損傷を防ぐために、従来から、目詰まりが生じた燃料フィルタのエレメントの交換を促す様々な工夫が凝らされている。例えば、特許文献１には、エンジンの各部を流れる流体の圧力、流量及び温度を検出するためのセンサ群を設け、比較器でこれらの各センサの検出値の変化傾向と、特定の箇所の異常を示す変化傾向とを比較し、これらが一致する場合には、その箇所に異常があると判定して出力装置から予知信号を出力するようにした内燃機関の故障予知装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−１３７１６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１に記載されているものは、予知信号を出力するにとどまっており、生じた異常に対する各機器の保護機能を備えていない。このため、例えば、エンジンを急停止できないような状況で燃料フィルタが目詰まりした場合には、燃料負圧が高負圧状態のままエンジンの使用を継続しなければならず、燃料フィードポンプが損傷するおそれがある。
【０００７】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、燃料フィルタに目詰まりが生じ、燃料圧力が高負圧となった場合にも、エンジンを動力源とする機械の作業性能をある程度確保できる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために本発明では、フィルタの目詰まり等による負圧の増大に対し、エンジン回転数を変動させて、要求される燃料流量自体を少なくすることで、フィルタの詰まりの程度に応じたエンジンの駆動力を確保するようにしている。
【０００９】
第１の発明は、エンジンと、当該エンジンにより駆動されて燃料タンクから燃料を汲み上げる燃料フィードポンプと、当該燃料フィードポンプと上記燃料タンクとの間に設けられる燃料フィルタと、上記エンジンの回転数を制御するコントローラと、を備えたエンジン制御装置であって、上記燃料フィルタの燃料フィードポンプ側の燃料圧力を検出する圧力検出手段と、上記圧力検出手段によって検出された圧力検出値が第１閾値よりも低いか否かを判定する圧力判定手段と、をさらに備えており、上記コントローラは、上記圧力判定手段によって圧力検出値が第１閾値よりも低いと判定されたときは、上記エンジンの回転数を、圧力検出値に応じた回転数まで下げるように構成されていることを特徴とするものである。
【００１０】
第１の発明では、先ず、圧力検出手段が、燃料フィルタの燃料フィードポンプ側（吐出側）の燃料圧力を検出する。次いで、圧力判定手段が、圧力検出値が第１閾値よりも低いか否かを判定する。圧力判定手段が、圧力検出値が第１閾値以上であると判定すると、すなわち、燃料フィードポンプに不具合が生じるような高負圧状態には達していないと判定すると、コントローラが現在（圧力検出時）のエンジン回転数を維持し、これに伴って燃料フィードポンプが判定前と同量の燃料を燃料タンクから汲み上げる。
【００１１】
一方、燃料フィルタに目詰まりが生じると、燃料フィードポンプがエンジン回転数に対応した燃料流量を確保しようとする。このため、燃料フィルタの吐出側では燃料負圧が高負圧となるが、圧力判定手段が、圧力検出値が第１閾値よりも低いと判定すると、コントローラがエンジン回転数を圧力検出値に応じた回転数まで下げる。こうしてエンジン回転数が下がると、要求される燃料流量が減少するとともに、エンジンにより駆動される燃料フィードポンプの回転数も低下する。
【００１２】
ここで、燃料フィルタの通油抵抗は当該燃料フィルタを通過する燃料流量に比例することから、要求される燃料流量の減少にともなって、燃料負圧の負圧レベルが低下する。これにより、機械の作業性能が若干下がるものの、燃料フィードポンプの損傷を回避することができる。
【００１３】
第２の発明は、上記第１の発明において、上記圧力判定手段によって圧力検出値が第１閾値よりも低いと判定されたときは、当該圧力検出値と第１閾値との圧力差を検出する圧力差検出手段をさらに備えており、上記コントローラは、上記エンジンの回転数を、圧力差の値に対応して予め設定された回転数まで下げるように構成されていることを特徴とするものである。
【００１４】
第２の発明では、圧力検出値と第１閾値との圧力差の値に対応したエンジン回転数が予め設定されている。そして、圧力判定手段が、圧力検出値が第１閾値よりも低いと判定したときは、圧力差検出手段が圧力検出値と第１閾値との圧力差を検出（算出）する。コントローラは、算出された圧力差に基づいて、エンジン回転数を予め設定された回転数まで下げる。これにより、簡単な構成で、エンジン回転数を圧力検出値に応じた回転数まで下げることができる。
【００１５】
第３の発明は、上記第１の発明において、上記コントローラは、上記圧力判定手段によって圧力検出値が第１閾値よりも低いと判定されたときは、圧力検出値が第１閾値に達するまで、上記エンジンの回転数を、所定の第１回転数ずつ下げるように構成されていることを特徴とするものである。
【００１６】
第３の発明では、圧力検出手段が燃料フィルタの燃料フィードポンプ側の燃料圧力を検出し、圧力判定手段が、当該圧力検出値が第１閾値よりも低いと判定したときは、コントローラがエンジン回転数を所定の下げ幅である第１回転数だけ下げる。
【００１７】
コントローラがエンジン回転数を第１回転数だけ下げると、再び圧力検出手段が燃料フィルタの燃料フィードポンプ側の燃料圧力を検出する。このとき、圧力判定手段が、新たに検出された圧力検出値が第１閾値よりも未だ低いと判定したときは、コントローラがエンジン回転数を更に第１回転数だけ下げる。
【００１８】
コントローラは、このような制御を、圧力検出値が第１閾値に達するまで繰り返し行う。換言すると、コントローラは、燃料負圧が適正値（燃料フィードポンプに不具合が生じないような圧力値）になるまで、エンジン回転数を第１回転数ずつ累積的に低下させる。このように、与えた指令回転数による結果を見てから当該指令回転数を修正するという制御を行うことで、エンジン及び／又は燃料フィードポンプの種類や性能等に左右されることなく、また、使用環境の影響を受けることなく、燃料負圧を確実に適正値まで下げることができる。
【００１９】
第４の発明は、上記第３の発明において、上記圧力判定手段は、上記圧力検出手段によって検出された圧力検出値が、第１閾値よりも高い値に設定された第２閾値よりも高いか否かを判定するように構成されており、上記コントローラは、上記圧力判定手段によって圧力検出値が第２閾値よりも高いと判定されたときは、圧力検出値が第２閾値に達するまで、上記エンジンの回転数を、所定の第２回転数ずつ上げるように構成されていることを特徴とするものである。
【００２０】
第４の発明では、例えば圧力判定手段が高負圧を誤検出したり、高負圧を生じさせていた燃料フィルタ以外の原因が自然解消されたり、燃料フィルタのエレメントを交換したりすることで、燃料負圧が解消された場合に、高負圧状態に対応するように下げられたエンジン回転数を、適正なエンジン回転数に戻すような制御を行う。
【００２１】
具体的には、圧力判定手段が、圧力検出値が第２閾値よりも高いと判定すると、コントローラがエンジン回転数を所定の上げ幅である第２回転数だけ上げる。コントローラがエンジン回転数を第２回転数だけ上げると、再び圧力検出手段が燃料フィルタの燃料フィードポンプ側の燃料圧力を検出する。このとき、圧力判定手段が、新たに検出された圧力検出値が第２閾値よりも未だ高いと判定したときは、コントローラがエンジン回転数を更に第２回転数だけ上げる。
【００２２】
そして、コントローラは、このような制御を、圧力検出値が第２閾値に達するまで繰り返し行う。したがって、燃料フィルタに目詰まりが生じた場合に加え、燃料フィルタの目詰まりが解消された場合等にも、エンジンを動力源とする機械の作業性能を、燃料供給システムの状況に応じて最大限発揮させることができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明に係るエンジン制御装置によれば、先ず、圧力検出手段が、燃料フィルタの目詰まりにより高負圧となった燃料フィルタの燃料フィードポンプ側の燃料圧力を検出し、次いで圧力判定手段が、圧力検出値が第１閾値よりも低いか否かを判定する。圧力判定手段によって圧力検出値が第１閾値よりも低いと判定されると、コントローラの指示により、エンジンの回転数が圧力検出値に応じた回転数まで下げられ、要求される燃料流量が減少するとともに、エンジンにより駆動される燃料フィードポンプの回転数も低下する。これにより、燃料フィルタに目詰まりが生じ、燃料圧力が高負圧となった場合にも、燃料フィードポンプの損傷を回避しつつ、エンジンを動力源とする機械の作業性能をある程度確保できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係るエンジン制御装置の構成を示す図である。
【図２】実施形態１に係る制御ユニットの構成を示すブロック図である。
【図３】制御ユニットの制御処理を示すフローチャートである。
【図４】実施形態２に係る制御ユニットの構成を示すブロック図である。
【図５】制御ユニットの制御処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２６】
（実施形態１）
図１は、本実施形態に係るエンジン制御装置の構成を示す図であり、図２は、制御ユニットの構成を示すブロック図である。エンジン制御装置１は、図示しない油圧ショベル等の建設機械に設けられており、図１に示すように、建設機械の動力源としてのエンジン３と、燃料を貯蔵する燃料タンク１３と、当該燃料タンク１３からエンジン３に燃料を供給する燃料フィードポンプ５と、燃料フィルタ７と、エンジン３の回転数を制御する制御ユニット（コントローラ）９と、燃料タンク１３と燃料フィードポンプ５とを連結する送り管２３内を流れる燃料圧力を検出する圧力センサー（圧力検出手段）１１と、を備えている。なお、図１中の符合１５は、建設機械の操作ボックス（図示せず）に設けられ、手動で回転操作される、エンジン回転数を調整するためのアクセルダイヤルを示す。
【００２７】
エンジン３は、不図示のエンジンキースイッチのＯＮ操作により、セルモータ（図示せず）が回転することによって始動される。エンジン３が始動すると、燃料フィードポンプ５が当該エンジン３によって回転駆動され、燃料タンク１３から燃料を汲み上げる。これと同時に、不図示の油圧ポンプがエンジン３によって回転駆動され、この油圧ポンプから吐出された油が、ブームシリンダ、アームシリンダ、バケットシリンダ、旋回モータ、走行モータ等の各油圧アクチュエータを駆動するアクチュエータ回路（図示せず）に送られる。
【００２８】
燃料フィルタ７は、送り管２３における燃料フィードポンプ５と燃料タンク１３との間に設けられており、燃料タンク１３から汲み上げられた燃料が当該燃料フィルタ７を通過することにより、燃料に含まれるごみや埃等の異物が除去される。燃料フィルタ７を通過した燃料は、燃料フィードポンプ５からエンジン３に設けられたインジェクタ（図示せず）に供給され、インジェクタに供給されなかった残りの燃料は、戻り管３３を経て燃料タンク１３内に戻される。
【００２９】
圧力センサー１１は、燃料フィルタ７の吐出側（燃料フィードポンプ５側）の圧力を検出するようになっており、当該圧力センサー１１によって検出された圧力検出値は、図２に示すように、制御ユニット９内の第１圧力判定部（圧力判定手段に相当）９ａに入力される。
【００３０】
ところで、燃料フィードポンプ５は、燃料フィルタ７に目詰まりが生じた場合にも、要求される燃料流量を確保しようとすることから、燃料フィルタ７の吐出側では燃料負圧が高負圧となり、当該燃料フィードポンプ５に悪影響を与えるおそれがある。また、燃料負圧が高負圧状態でエンジン３を運転し続けた場合には、当該燃料フィードポンプ５が損傷するおそれさえある。このため、燃料フィードポンプ５には、その性能上、損傷等の不具合を生じないような負圧の下限値（第１閾値）が設定されており、第１圧力判定部９ａには、この第１閾値が記憶されている。
【００３１】
第１圧力判定部９ａは、圧力センサー１１によって検出された圧力検出値が第１閾値よりも低いか否かを判定するように構成されている。第１圧力判定部９ａにより圧力検出値が第１閾値よりも低いと判定されたときには、この判定結果は、制御ユニット９内の圧力差検出部（圧力差検出手段に相当）９ｂ及び警報制御部９ｅに入力される。一方、第１圧力判定部９ａにより圧力検出値が第１閾値よりも低くない、すなわち、第１閾値以上であると判定されたときには、この判定結果は、制御ユニット９内のデータ処理部９ｃに入力される。
【００３２】
圧力差検出部９ｂは、圧力センサー１１によって検出された圧力検出値と第１閾値との圧力差を検出（算出）する。圧力差検出部９ｂによって検出された圧力差に関する情報は、圧力検出値が第１閾値よりも低いとの判定結果とともに、データ処理部９ｃに入力される。
【００３３】
データ処理部９ｃは、圧力検出値が第１閾値以上であるとの判定結果が入力されたときは、アクセルダイヤル１５から入力された指令回転数を、そのまま制御ユニット９内のエンジン回転数制御部９ｄに入力する。
【００３４】
一方、データ処理部９ｃは、圧力検出値が第１閾値よりも低いとの判定結果及び圧力検出値と第１閾値との圧力差が入力されたときは、入力された圧力差に基づいて、エンジン３への指令回転数を、圧力差の値に対応して予め設定された回転数まで下げるように構成されている。より詳しくは、当該データ処理部９ｃには、各圧力差Δｐ１，Δｐ２，…の値に１対１で対応するように予め設定された指令回転数Ｎ１，Ｎ２，…の値が記憶されており、例えば、入力された圧力検出値と第１閾値との圧力差がΔｐ５のときには、これに対応して予め設定された指令回転数Ｎ５をエンジン回転数制御部９ｄに入力する。
【００３５】
エンジン回転数制御部９ｄは、データ処理部９ｃから入力された指令回転数に基づきエンジン回転数を調整する。すなわち、圧力検出値が第１閾値以上のときは、アクセルダイヤル１５から入力された指令回転数でエンジン３を駆動、換言すると、現在（圧力センサー１１によって圧力が検出されたとき）のエンジン回転数を維持させる一方、圧力検出値が第１閾値よりも低いときは、圧力差に対応して予め設定された指令回転数（基本的に現在の回転数よりも低い回転数）でエンジン３を駆動させる。このように、エンジン回転数が圧力検出値に応じた回転数まで下がるのに伴って、要求される燃料流量及び燃料フィードポンプ５の回転数が低下し、燃料負圧の負圧レベルが低下する。
【００３６】
上記警報制御部９ｅは、圧力検出値が第１閾値よりも低いとの判定結果が入力されると、建設機械の運転室（図示せず）に設けられた警報装置１７を作動させて、燃料フィルタ７に目詰まりが生じたこと、及びエンジン回転数を下げたことを、運転者に対し第１警報音及び／又は第１点滅信号によって報知する。これにより、運転者は、燃料フィルタ７のエレメントを交換する必要があることを認識する。
【００３７】
なお、圧力センサー１１によって圧力検出値が第１閾値よりも低いと判定されたときに、エンジン回転数を圧力検出値に応じた回転数まで下げる、本発明で言うところの制御ユニット９は、第１圧力判定部９ａ、圧力差検出部９ｂ、データ処理部９ｃ、エンジン回転数制御部９ｄ及び警報制御部９ｅに対応する。
【００３８】
上述の如く、第１圧力判定部９ａは、圧力センサー１１によって検出された圧力検出値が第１閾値よりも低いか否かを判定するが、この判定はエンジン３が始動する度に、すなわち、エンジンキースイッチのＯＮ操作の度に１回だけ行われる。そうして、圧力検出値が第１閾値よりも低いと判定されたときに、高負圧状態に対応するように下げられたエンジン回転数は、エンジンキースイッチのＯＦＦ操作まで維持され、運転中にアクセルダイヤル１５を回転操作してもエンジン回転数は変化しないようになっている。これに対し、圧力検出値が第１閾値以上であると判定されたときは、その後アクセルダイヤル１５を回転操作することで、エンジン回転数を調整することが可能となっている。
【００３９】
−制御ユニットの動作−
ここで、制御ユニット９の処理動作について、図３のフローチャートに基づいて説明する。
【００４０】
ステップＳ１では、上記圧力センサー１１が、燃料フィードポンプ５により燃料タンク１３から汲み上げられて送り管２３を流れる燃料の燃料フィルタ７の吐出側の圧力を検出する。
【００４１】
次のステップＳ２では、上記第１圧力判定部９ａが、圧力センサー１１によって検出された圧力検出値が第１閾値よりも低いか否かを判定する。このステップＳ２の判定がＮＯであるとき、すなわち、圧力検出値が第１閾値以上である（燃料フィルタ７の目詰まりが許容範囲内である）と判断されたときは、制御ユニット９によるエンジン回転数の強制的な制御を終了する。これ以後は、運転者によるアクセルダイヤル１５の回転操作によって、エンジン回転数の調整が行われる。
【００４２】
一方、ステップＳ２の判定がＹＥＳであるときには、ステップＳ３に進んで、上記圧力差検出部９ｂが、ステップＳ１で検出された圧力検出値と第１閾値との圧力差を算出し、しかる後にステップＳ４に進む。
【００４３】
ステップＳ４では、上記データ処理部９ｃが、ステップＳ３で算出された圧力差に基づいて、エンジン３への指令回転数を、圧力差の値に対応して予め設定された回転数まで下げ、当該データ処理部９ｃから入力された指令回転数に基づいて、上記エンジン回転数制御部９ｄがエンジン回転数を下げる。
【００４４】
次いで、ステップＳ５では、警報制御部９ｅが警報装置１７を作動させて、燃料フィルタ７に目詰まりが生じたこと、及びエンジン回転数を下げたことを運転者に対し第１警報音及び／又は第１点滅信号によって報知し、しかる後に制御ユニット９の処理動作を終了する。そして、エンジンキースイッチのＯＦＦ操作が行われた後、運転者によってエンジンキースイッチのＯＮ操作が行われれば、再び制御ユニット９の処理動作が行われる。
【００４５】
−効果−
本実施形態によれば、制御ユニット９内の第１圧力判定部９ａによって圧力検出値が第１閾値よりも低いと判定されると、制御ユニット９内のエンジン回転数制御部９ｄの指示により、エンジン回転数が圧力検出値に応じた回転数まで下がり、これに伴って燃料フィードポンプ５の回転数も低下する。
【００４６】
燃料フィルタ７の通油抵抗は、当該燃料フィルタ７を通過する燃料流量に比例することから、要求される燃料流量の減少にともなって、燃料負圧の負圧レベルが低下し、これにより、燃料フィードポンプ５の損傷を回避することができる。したがって、燃料フィルタ７に目詰まりが生じ、燃料圧力が高負圧となった場合にも、当該エンジン３を備えた建設機械の作業性能をある程度確保できる。
【００４７】
また、圧力検出値と第１閾値との圧力差の値に対応したエンジン回転数が予め設定されていて、第１圧力判定部９ａによって圧力検出値が第１閾値よりも低いと判定されたときは、エンジン回転数制御部９ｄが、圧力差に基づいてエンジン回転数を予め設定された回転数まで下げることから、極めて簡単な構成で、エンジン回転数を圧力検出値に応じた回転数まで下げることができる。
【００４８】
（実施形態２）
本実施形態は、制御ユニット９の構成及び制御処理が実施形態１と異なるものである。以下、実施形態１と異なる点について説明する。
【００４９】
上記実施形態１では、「高負圧を検知」すると「指令回転数を決定」するという一方向の予測制御（所謂フィードフォワード制御）であったのに対し、本実施形態では、「与えた指令回転数の結果を見てから修正」を行って目標状態に近づけようとする制御（所謂フィードバック制御）を採用している。具体的には、上記第１圧力判定部９ａにより圧力検出値が第１閾値よりも低いと判定されたときは、この判定結果は、上記データ処理部９ｃ及び上記警報制御部９ｅに入力される。
【００５０】
データ処理部９ｃは、圧力検出値が第１閾値よりも低いとの判定結果が入力されたときは、圧力検出値が第１閾値に達するまで、エンジン回転数を１００／ｍｉｎ（第１回転数）ずつ下げるように構成されている。より詳しくは、データ処理部９ｃは、圧力検出値が第１閾値に達するまで、第１閾値を超える高負圧が検出されたときのエンジン回転数から１００／ｍｉｎずつ減じた指令回転数を、上記エンジン回転数制御部９ｄに繰り返し入力する。
【００５１】
例えば、エンジン回転数が２０００／ｍｉｎの場合に、圧力検出値が第１閾値よりも低いとの判定結果が入力されたときは、データ処理部９ｃは、１９００／ｍｉｎまで下げた指令回転数をエンジン回転数制御部９ｄに入力する。そうして、１９００／ｍｉｎのエンジン回転数における燃料圧力を圧力センサー１１が検出し、新たに検出された圧力検出値が第１閾値よりも未だ低いと第１圧力判定部９ａによって判定されたときは、データ処理部９ｃは、１８００／ｍｉｎまで下げた指令回転数をエンジン回転数制御部９ｄに入力する。制御ユニット９は、このような「圧力検出」、「判定」及び「指令回転数の減少」を繰り返すことで、圧力検出値を第１閾値に近づけ、圧力検出値が第１閾値以上になると、その時点におけるエンジン回転数を維持する。
【００５２】
警報制御部９ｅは、圧力検出値が第１閾値よりも低いとの判定結果が入力されると、上記警報装置１７を作動させて、燃料フィルタ７に目詰まりが生じたこと、及びエンジン回転数を下げていることを運転者に対し第１警報音及び／又は第１点滅信号によって報知する。これにより、運転者は、燃料フィルタ７のエレメントを交換する必要があることを認識する。
【００５３】
ところで、例えば圧力センサー１１が高負圧を誤検出したり、高負圧を生じさせていた燃料フィルタ７以外の原因が自然解消されたり、燃料フィルタ７のエレメントを交換したりすると、燃料負圧が解消される。このように、燃料負圧が解消されたにも拘わらず、エンジン回転数を下げた状態で作業を継続すると、作業効率の低下を招くことになる。
【００５４】
そこで、本実施形態の制御ユニット９は、上記第１圧力判定部９ａに加え、第２圧力判定部９ｆを備えることで、刻々と変化する燃料供給システムの状態に適合するようなエンジン回転数で、エンジン３を駆動させるように構成されている。具体的には、第１圧力判定部９ａにより圧力検出値が第１閾値よりも低くない、すなわち、第１閾値以上であると判定されたときには、この判定結果は、制御ユニット９内の第２圧力判定部（圧力差検出手段に相当）９ｆに入力される。
【００５５】
第２圧力判定部９ｆは、圧力センサー１１によって検出された圧力検出値が第２閾値よりも高いか否かを判定するように構成されている。ここで、第２閾値とは、第１閾値よりも高い値に設定された値であり、エンジンの有する性能に比してエンジン回転数が過少であるか否かを判断する基準となる値である。そして、第２圧力判定部９ｆにより圧力検出値が第２閾値よりも高いと判定されたときには、この判定結果は、制御ユニット９内のエンジン回転数判定部９ｇに入力される。なお、当該エンジン回転数判定部９ｇには、第２圧力判定部９ｆにより圧力検出値が第２閾値よりも高いと判定された状態におけるエンジン回転数、すなわち、エンジン回転数制御部９ｄからの指令回転数も入力されるようになっている。
【００５６】
エンジン回転数判定部９ｇは、エンジン回転数制御部９ｄからの指令回転数と、アクセルダイヤル１５からの指令回転数とが一致しているか否かを判定するように構成されている。そして、このエンジン回転数判定部９ｇにより、エンジン回転数制御部９ｄからの指令回転数と、アクセルダイヤル１５からの指令回転数とが一致していない、すなわち、運転者が意図的にエンジン回転数を抑えているのではないと判定されたときには、この判定結果は、上記データ処理部９ｃ及び上記警報制御部９ｅに入力される。
【００５７】
データ処理部９ｃは、圧力検出値が第２閾値よりも高く、且つ、エンジン回転数制御部９ｄとアクセルダイヤル１５との指令回転数が一致していないとの判定結果が入力されたときは、圧力検出値が第２閾値に達するまで、エンジン回転数を１００／ｍｉｎ（第２回転数）ずつ上げるように構成されている。より詳しくは、データ処理部９ｃは、圧力検出値が第２閾値に達するまで、エンジン回転数判定部９ｇの判定時におけるエンジン回転数から１００／ｍｉｎずつ増やした指令回転数を、上記エンジン回転数制御部９ｄに繰り返し入力する。
【００５８】
例えば、エンジン回転数が１５００／ｍｉｎの場合に、圧力検出値が第２閾値よりも高く、且つ、エンジン回転数制御部９ｄとアクセルダイヤル１５との指令回転数が一致していないとの判定結果が入力されたときは、データ処理部９ｃは、１６００／ｍｉｎまで上げた指令回転数をエンジン回転数制御部９ｄに入力する。そうして、１６００／ｍｉｎのエンジン回転数における燃料圧力を圧力センサー１１が検出し、新たに検出された圧力検出値が第２圧力判定部９ｆにより第２閾値よりも未だ高く、且つ、エンジン回転数制御部９ｄとアクセルダイヤル１５との指令回転数が一致していないと判定されたときは、データ処理部９ｃは、１７００／ｍｉｎまで上げた指令回転数をエンジン回転数制御部９ｄに入力する。制御ユニット９は、このような「圧力検出」、「判定」及び「指令回転数の増加」を繰り返すことで、圧力検出値を第２閾値に近づける。
【００５９】
警報制御部９ｅは、圧力検出値が第２閾値よりも高く、且つ、エンジン回転数制御部９ｄとアクセルダイヤル１５との指令回転数が一致していないとの判定結果が入力されると、上記警報装置１７を作動させて、燃料フィルタ７に目詰まりが解消されたこと、及びエンジン回転数を上げていることを運転者に対し第２警報音及び／又は第２点滅信号によって報知する。
【００６０】
一方、第２圧力判定部９ｆにより圧力検出値が第２閾値以下である、すなわち、エンジン回転数が適正な値であると判定されたときや、エンジン回転数判定部９ｇによりアクセルダイヤル１５からの指令回転数とが一致している、すなわち、運転者が意図的にエンジン回転数を抑えていると判定されたときは、これらの判定結果は、データ処理部９ｃに入力され、データ処理部９ｃは、指令回転数を変化させることなく、原状のままの指令回転数をエンジン回転数制御部９ｄに入力する。
【００６１】
上述のように、第１圧力判定部９ａが、圧力センサー１１によって検出された圧力検出値が第１閾値よりも低いか否か、又場合によっては、第２圧力判定部９ｆが、圧力センサー１１によって検出された圧力検出値が第２閾値よりも高いか否かを判定するが、この判定はエンジン３が駆動している間は絶えず行われる。そうして、一旦第２圧力判定部９ｆにより圧力検出値が第１閾値よりも低いと判定されたときに下げられたエンジン回転数は、第２圧力判定部９ｆにより圧力検出値が第２閾値よりも高いと判定されるまで、すなわち、高負圧の自然解消や燃料フィルタ７のエレメントの交換により、燃料負圧が解消されるまで維持され、仮にアクセルダイヤル１５を回転操作してもエンジン回転数は変化しない。
【００６２】
なお、エンジンキースイッチのＯＦＦ操作が行われた後、運転者によってエンジンキースイッチのＯＮ操作が行われたときのエンジン回転数は、エンジンキースイッチのＯＦＦ操作が行われたときのエンジン回転数が維持される。このような設定とすることで、エンジンキースイッチのＯＦＦ操作後、燃料フィルタ７のエレメントの交換が行われた場合には、低いエンジン回転数から適正なエンジン回転数まで１００／ｍｉｎづつ回転数を上昇させる手順を踏まなければならないものの、燃料フィルタ７のエレメントの交換が行われなかった場合に、エンジン回転数を通常の回転数から１００／ｍｉｎづつ再び下げていく過程で、燃料フィードポンプ５に負担をかけるのを避けることができる。
【００６３】
−制御ユニットの動作−
ここで、制御ユニット９の処理動作について、図５のフローチャートに基づいて説明する。
【００６４】
ステップＳ１では、上記圧力センサー１１が、燃料フィードポンプ５により燃料タンク１３から汲み上げられて送り管２３を流れる燃料の燃料フィルタ７の吐出側の圧力を検出する。
【００６５】
次のステップＳ２では、上記第１圧力判定部９ａが、圧力センサー１１によって検出された圧力検出値が第１閾値よりも低いか否かを判定する。このステップＳ２の判定がＹＥＳであるときは、ステップＳ６に進んで、上記データ処理部９ｃが、ステップＳ１において圧力センサー１１によって圧力が検出されたときにおけるエンジン回転数から１００／ｍｉｎ減じた指令回転数を、上記エンジン回転数制御部９ｄに入力する。そして、エンジン回転数制御部９ｄが、当該データ処理部９ｃから入力された指令回転数に基づいてエンジン回転数を下げ、しかる後にステップＳ７に進む。
【００６６】
ステップＳ７では、警報制御部９ｅが警報装置１７を作動させて、燃料フィルタ７に目詰まりが生じたこと、及びエンジン回転数を下げていることを運転者に対し第１警報音及び／又は第１点滅信号によって報知し、しかる後にリターンする。そうして、ステップＳ２の判定がＮＯになるまで、ステップＳ１、ステップＳ２、ステップＳ６及びステップＳ７を繰り返す。
【００６７】
一方、ステップＳ２の判定がＮＯである（又はＮＯになった）とき、すなわち、高負圧状態ではないと判断されたときは、ステップＳ８に進む。次のステップＳ８では、上記第２圧力判定部９ｆが、圧力センサー１１によって検出された圧力検出値が第２閾値よりも高いか否かを判定する。このステップＳ８の判定がＮＯであるとき、すなわち、エンジン回転数が適正な値であると判定されたときは、リターンする。
【００６８】
一方、ステップＳ８の判定がＹＥＳであるとき、すなわち、エンジン回転数が過少であると判定されたときは、ステップＳ９に進んで、エンジン回転数判定部９ｇが、エンジン回転数制御部９ｄからの指令回転数と、アクセルダイヤル１５からの指令回転数とが一致しているか否かを判定する。このステップＳ９の判定がＹＥＳであるとき、すなわち、運転者が意図的にエンジン回転数を抑えていると判定されたときは、リターンする。
【００６９】
これに対し、ステップＳ９の判定がＮＯであるとき、すなわち、運転者が意図的にエンジン回転数を抑えているのではないと判定されたときは、ステップＳ１０に進んで、上記データ処理部９ｃが、ステップＳ９において判定されたときにおけるエンジン回転数に１００／ｍｉｎ加えた指令回転数を、エンジン回転数制御部９ｄに入力する。そして、エンジン回転数制御部９ｄが当該データ処理部９ｃから入力された指令回転数に基づいてエンジン回転数を上げ、しかる後にステップＳ１１に進む。
【００７０】
ステップＳ１１では、警報制御部９ｅが警報装置１７を作動させて、燃料フィルタ７に目詰まりが解消されたこと、及びエンジン回転数を上げていることを運転者に対し第２警報音及び／又は第２点滅信号によって報知し、しかる後にリターンする。そうして、ステップＳ８の判定がＮＯになるまで、ステップＳ１、ステップＳ２、ステップＳ８、ステップＳ９、ステップＳ１０及びステップＳ１１を繰り返す。
【００７１】
−効果−
本実施形態によれば、第１圧力判定部９ａによって圧力検出値が第１閾値よりも低いと判定されたときは、エンジン回転数制御部９ｄがエンジン回転数を１００／ｍｉｎだけ下げ、回転数を下げた後の圧力検出値が第１閾値よりも未だ低いと判定されたときは、エンジン回転数を更に１００／ｍｉｎだけ下げるという制御を繰り返す。このように、制御ユニット９は、燃料負圧が適正値になるまで、エンジン回転数を１００／ｍｉｎずつ累積的に低下させていくように構成されている。これにより、エンジン３及び／又は燃料フィードポンプ５の種類や性能等に左右されることなく、また、使用環境の影響を受けることなく、燃料負圧を確実に適正値まで下げることができる。したがって、高負圧状態でのエンジン３の継続的使用を回避して、燃料フィードポンプ５の損傷等を確実に抑制することができる。
【００７２】
また、例えば第１圧力判定部９ａが高負圧を誤検出したり、高負圧を生じさせていた燃料フィルタ７以外の原因が自然解消されたり、燃料フィルタ７のエレメントを交換したりすることで燃料負圧が解消され、第２圧力判定部９ｆによって圧力検出値が第２閾値よりも高いと判定されると、エンジン回転数制御部９ｄがエンジン回転数を１００／ｍｉｎだけ上げる。そして圧力センサー１１が燃料フィルタ７の吐出側の圧力を検出した後、エンジン回転数を１００／ｍｉｎだけ上げるという制御を、圧力検出値が第２閾値に達するまで繰り返し行う。これにより、燃料フィルタ７に目詰まりが生じた場合に加え、燃料フィルタ７の目詰まりが解消された場合等にも、エンジン３を動力源とする機械の作業性能を、燃料供給システムの状況に応じて最大限発揮させることができる。
【００７３】
（その他の実施形態）
本発明は、実施形態に限定されず、その精神又は主要な特徴から逸脱することなく他の色々な形で実施することができる。
【００７４】
上記実施形態１では、圧力検出値が第１閾値よりも低いか否かの判定を、エンジン３が始動する度に１回だけ行うようにしたが、これに限らず、例えば、所定時間毎に判定を行うようにしてもよい。
【００７５】
また、上記実施形態１では、圧力差Δｐ１，Δｐ２，…の値に１対１で対応するように指令回転数Ｎ１，Ｎ２，…の値を設定したが、これに限らず、例えば圧力差の範囲Δｐ１〜Δｐ１０，Δｐ１１〜Δｐ２０，…に１対１で対応するように指令回転数Ｎ１，Ｎ２，…の値を設定してもよい。さらに、圧力検出値が第１閾値よりも低いと判定されたときは、圧力差Δｐ１，Δｐ２，…の値に拘わらず一律所定の回転数までエンジン回転数を下げるような制御としてもよい。
【００７６】
また、上記実施形態２では、圧力検出値を第１閾値に近づける際の下げ幅である第１回転数を１００／ｍｉｎとし、圧力検出値を第２閾値に近づける際の上げ幅である第２回転数を同じく１００／ｍｉｎとしたが、これに限らず、第１回転数と第２回転数とを異なる値、例えば、第１回転数を１００／ｍｉｎ、第２回転数を８０／ｍｉｎとしてもよい。さらに、第１回転数及び第２回転数を共に、１００／ｍｉｎ未満に設定してもよいし、共に１００／ｍｉｎを超えるように設定してもよい。
【００７７】
このように、上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
以上説明したように、本発明は、燃料タンクと燃料フィードポンプとの間に燃料フィルタが設けられたエンジンの燃料供給システムを備える建設機械等について有用である。
【符号の説明】
【００７９】
１      エンジン制御装置
３      エンジン
５      燃料フィードポンプ
７      燃料フィルタ
９      制御ユニット（コントローラ）
９ａ    第１圧力判定部（圧力判定手段）
９ｂ    圧力差検出部（圧力差検出手段）
９ｃ    データ処理部（コントローラ）
９ｄ    エンジン回転数制御部（コントローラ）
９ｆ    第２圧力判定部（圧力判定手段）
９ｇ    エンジン回転数判定部（コントローラ）
１１    圧力センサー（圧力検出手段）
１３    燃料タンク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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